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第1章 电磁兼容概论1

1.1 EMC涉及的方面2

1.2 EMC历史6

1.3 例子8

1.4 电尺寸9

1.5 分贝与常用的EMC单位11

1.5.1 电缆的功率损耗16

1.5.2 信号源的特性20

参考资料23

习题23

第2章 电子系统的EMC要求26

2.1 政府的要求26

2.1.1 对美国市场上出售商品的要求26

2.1.2 对美国以外市场上出售商品的要求31

2.1.3 对美国市场上出售的军用产品的要求34

2.1.4 出于符合性验证目的产品的发射测量38

2.1.5 典型的产品发射42

2.1.6 说明满足规定限值困难性的例子45

2.2 额外的产品要求46

2.2.1 辐射敏感度47

2.2.2 传导敏感度47

2.2.3 静电放电（ESD）47

2.3 产品的设计限制47

2.4 EMC设计的优点48

参考资料50

习题50

第一部分 电磁原理基础53

第3章 电磁场理论53

3.1 矢量分析53

3.2 麦克斯韦方程组56

3.2.1 法拉第定律56

3.2.2 安培定律58

3.2.3 高斯定律60

3.2.4 电荷守恒定理61

3.2.5 媒质的本质参数61

3.3 边界条件62

3.4 正弦稳态64

3.5 功率流64

3.6 均匀平面波65

3.6.1 无耗媒质67

3.6.2 有耗媒质69

3.6.3 功率流70

3.6.4 导体与介质70

3.6.5 趋肤深度71

参考资料72

习题72

第4章 传输线76

4.1 传输线方程77

4.2 单位长度的电参数80

4.3 时域解（瞬态）91

4.3.1 图解91

4.3.2 数值方法97

4.4 频域解（正弦稳态）99

4.4.1 作为位置函数的电压和电流99

4.4.2 功率流104

4.4.3 有耗传输线总结104

4.5 集总参数电路近似模型105

4.6 时域至频域的转换108

参考资料108

习题109

第5章 天线113

5.1 偶极子天线113

5.1.1 电偶极子113

5.1.2 磁偶极子（环）116

5.2 半波偶极子和四分之一波长的单极天线117

5.3 天线阵123

5.4 天线的特性125

5.4.1 方向性和增益125

5.4.2 有效孔径128

5.4.3 天线因子129

5.4.4 平衡与平衡不平衡转换器的作用131

5.4.5 阻抗匹配和阻抗变换器的使用133

5.5 FRIIS传输方程135

5.6 反射的影响137

5.6.1 镜像法137

5.6.2 均匀平面波在媒质界面上的垂直入射138

5.6.3 多径效应142

5.7 宽带测量天线146

5.7.1 双锥天线147

5.7.2 对数周期天线148

参考资料150

习题151

第二部分 EMC设计的应用155

第6章 元件的非理想性能155

6.1 导线155

6.1.1 导线的电阻和内电感158

6.1.2 平行导线的外电感和电容160

6.1.3 平行导线的集中参数等效电路161

6.1.4 局部电感的概念163

6.2 印刷电路板（PCB）带状线169

6.3 元件引线的影响175

6.4 电阻176

6.5 电容182

6.6 电感188

6.7 铁氧体和共模扼流圈192

6.8 铁氧体磁珠197

6.9 电磁器件199

6.9.1 直流电动机199

6.9.2 步进电动机201

6.9.3 交流电动机201

6.9.4 螺线管202

6.10 数字电路器件202

6.11 元件可变性的影响203

6.12 机械开关204

6.12.1 开关触点的电弧放电204

6.12.2 电路的影响207

6.12.3 电弧抑制209

参考资料212

习题213

第7章 信号谱217

7.1 周期信号217

7.1.1 正交基函数和级数展开式217

7.1.2 傅里叶级数表达式219

7.1.3 线性系统对周期信号的响应224

7.1.4 重要的计算技术228

7.2 数字电路波形的频谱232

7.2.1 梯形波（时钟）的频谱232

7.2.2 梯形波的频谱范围235

7.2.3 利用频谱范围计算线性系统输出信号频谱的范围244

7.3 频谱分析仪245

7.3.1 基本原理246

7.3.2 峰值和准峰值248

7.4 非周期波形的表示249

7.4.1 傅里叶变换249

7.4.2 线性系统对于非周期信号的响应251

7.5 从线性系统的频域响应求解时域响应251

7.6 随机信号的表示253

参考资料255

习题255

第8章 辐射发射和敏感度262

8.1 导线和PCB覆铜线的简单发射模型262

8.1.1 差模电流和共模电流262

8.1.2 差模电流发射模型266

8.1.3 共模电流发射模型269

8.1.4 电流探头272

8.1.5 实验结果275

8.2 导线和PCB覆铜线的简单敏感度模型282

8.2.1 实验结果287

8.2.2 屏蔽电缆和表面传输阻抗288

参考资料291

习题292

第9章 传导发射与传导敏感度296

9.1 传导发射测量296

9.1.1 电源线阻抗稳定网络（LISN）297

9.1.2 共模电流和差模电流增益298

9.2 电源滤波器301

9.2.1 滤波器的基本特性301

9.2.2 通用电源滤波器的结构303

9.2.3 滤波器元件对共模电流和差模电流的影响304

9.2.4 出于诊断目的将传导发射分为共模分量和差模分量307

9.3 电源311

9.3.1 线性电源313

9.3.2 开关电源（SMPS）315

9.3.3 电源器件对传导发射的影响317

9.4 电源和滤波器的布置320

9.5 传导敏感度321

参考资料322

习题322

第10章 串扰324

10.1 三导体传输线及串扰324

10.1.1 时域串扰与频域串扰324

10.1.2 传输线方程327

10.1.3 单位长度参数330

10.1.4 频域（正弦稳态）串扰337

10.1.5 时域（瞬态）串扰352

10.1.6 集总电路近似模型361

10.1.7 无耗耦合传输线的精确SPICE模型361

10.2 屏蔽线377

10.2.1 单位长度参数379

10.2.2 感性耦合和容性耦合380

10.2.3 软辫线的影响389

10.2.4 多层屏蔽的作用394

10.2.5 MTL模型预测396

10.3 双绞线400

10.3.1 单位长度参数401

10.3.2 感性耦合和容性耦合403

10.3.3 扭绞的作用408

10.3.4 平衡的作用415

10.4 多导体传输线和入射场的影响417

参考资料418

习题420

第11章 屏蔽427

11.1 屏蔽效能429

11.2 屏蔽效能——远场源431

11.2.1 精确解431

11.2.2 近似解433

11.3 屏蔽效能——近场源439

11.3.1 近场与远场439

11.3.2 电场源441

11.3.3 磁场源442

11.4 低频磁场屏蔽442

11.5 开孔效应445

参考资料447

习题447

第12章 静电放电（ESD）449

12.1 ESD的起源449

12.2 ESD的影响452

12.3 减轻ESD的设计技术453

12.3.1 防止ESD454

12.3.2 硬件抗扰度454

12.3.3 软件抗扰度461

参考资料461

习题462

第13章 EMC的系统设计464

13.1 接地465

13.1.1 安全接地与信号地469

13.1.2 单点与多点接地471

13.1.3 接地环路476

13.2 系统结构479

13.2.1 系统外壳479

13.2.2 电源线滤波器的放置480

13.2.3 印刷电路板的相互连接和数量480

13.2.4 内部电缆的布线和连接器的布置481

13.2.5 PCB和子系统的布局482

13.2.6 去耦子系统482

13.3 印刷电路板设计483

13.3.1 元件的选择483

13.3.2 晶振／振荡器频率的分频483

13.3.3 元件的布局485

13.3.4 多方面的考虑488

13.3.5 重要的PCB接地网490

13.3.6 电源分布和去耦电容498

13.3.7 环路面积的减小501

13.4 小结503

参考资料503

习题504

索引508